Юрий Багдасаров: взяли и сделали

Юрий Багдасаров, фото ГНЦ РФ - ФЭИ

В этом году исполняется 50 лет со дня пуска первого в Европе экспериментального реактора БР-5 с натриевым теплоносителем.

Как происходил пуск, какие работы выполнялись на этой установке, как БР-5 был модернизирован в БР-10 - об этом и многом другом электронному изданию AtomInfo.Ru рассказывает Юрий Ервандович БАГДАСАРОВ - д.т.н., профессор, лауреат Государственной премии, орденоносец, научный руководитель реактора БР-10. В этом году Юрию Ервандовичу исполняется 80 лет.

Всё сделали за три года

Юрий Ервандович, есть реактор БР-5, а есть БР-10. Давайте уточним, какая между этими установками разница?

Разница такая. Сначала в ФЭИ был построен реактор БР-5 мощностью 5 МВт. Потом в процессе работы - а точнее, в 70-ые годы - мы провели реконструкцию реактора, которая позволила увеличить мощность. Планировалось, что она составит 10 МВт, но в конечном итоге мы остановились на 8 МВт.

БР-5 - это первый быстрый реактор с мощностью в Советском Союзе?

Если говорить "с мощностью", то первым таким реактором в СССР и Европе стал наш ртутный реактор БР-2. У него была небольшая мощность, порядка 100 кВт, но, тем не менее, лавры первенства остаются за ним. А БР-5 стал первым в СССР и Европе экспериментальным реактором с натриевым теплоносителем.

Какие цели преследовались при строительстве БР-5?

Давайте сначала вернёмся к БР-2. На этом ртутном аппарате специалисты ФЭИ занимались определением величины коэффициента воспроизводства. От нас требовалось доказать "теорему существования", то есть, экспериментально подтвердить возможность расширенного воспроизводства ядерного топлива в реакторах с быстрым спектром нейтронов.

Это было сделано, причём сделано очень быстро - буквально за один год. Работами руководил лично Александр Ильич Лейпунский. После того, как все необходимые для теоретиков величины были измерены, и результат оказался положительным, встал вопрос о создании экспериментального реактора, способного открыть дорогу большой энергетике на быстрых нейтронах.

На тот момент мы уже понимали, что ртуть не годится, и нужно искать какой-то другой теплоноситель. Предложений было много - газ гелий, даже пар. И здесь обязательно следует подчеркнуть важное предвидение Александра Ильича. Он сумел разглядеть в тех ростках знаний, которые были в нашем распоряжении по натрию как теплоносителю, что это самый важный и нужный материал для движения вперёд.

Хорошие теплофизические свойствах натрия известны всем. Был ещё один фактор, который повлиял на итоговый выбор теплоносителя - низкая коррозионная активность натрия. Это давало гарантии надёжности эксплуатации реактора.

Итак, было принято решение по теплоносителю, и начались проектные работы по БР-5. Я принимал в них конкретное участие по исследованиям инженерных вопросов, готовил и подписывал документы по оборудованию.

Проектирование БР-5 было осуществлено в рекордные сроки. Весь проект был сделан за полтора года, а занималось этим оборонное предприятие в Подлипках при нашем научном руководстве. Затем, буквально за год, был демонтирован реактор БР-2 и на его месте сооружён БР-5.

Я ещё раз хочу подчеркнуть, что в общей сложности всё было сделано за три года. В 1956 году работал БР-2, а в 1959 году - уже БР-5.

Как выбирали топливо для БР-5

Кроме выбора теплоносителя, перед нами стояла ещё одна чрезвычайно важная задача - как правильно выбрать первые топливные элементы? Из какого материала их сделать? Здесь опять-таки Александр Ильич Лейпунский и Андрей Анатольевич Бочвар сумели правильно оценить ситуацию и выбрали окисное топливо. Первая загрузка на БР-5 была из PuO2.

Вы использовали чистый плутоний или MOX?

Конечно же, плутоний. Его состава я точно не помню, но, скорее всего, он был оружейный. Не было тогда энергетического плутония.

Плутониевое топливо было выбрано для БР-5, потому что мы стремились получить хорошие нейтронные потоки. Я могу вам привести некоторые цифры. Так, в БР-5 мы получили в итоге максимальную плотность нейтронного потока 0,8×1015 н/(см2×с). Это очень серьёзная величина. Потом, после реконструкции на БР-10 мы поднялись ещё выше и достигли потоков на уровне (1,2-1,4)×1015 н/(см2×с).

Проработало плутониевое топливо у нас долго, и в целом результаты его эксплуатации были признаны положительными. Опыта создания твэлов для быстрых реакторов в то время не было, и вначале мы заложили в проект глубину выгорания 2%. А сумели мы в итоге получить 7% и доказали, что для энергетических реакторов и 10% выгорания не проблема.

Я бы ещё остановился на плутонии, вернее, почему было выбрано именно такое топливо. Дело в том, что, конечно, можно было бы пускаться на UO2. Но характеристики реактора сразу же стали бы хуже. А брать другие топливные композиции, не окисные, на тот момент не было возможностей. По ним просто не хватало сведений.

Чем был характерен БР-5? Это очень насыщенная экспериментальная установка. Множество пучков, большое количество экспериментальных устройств. Для того, чтобы они работали эффективно, нужен был очень хороший поток. Поэтому выбор был сделан в пользу PuO2, и, как показала жизнь, мы не ошиблись в этом.

Спокойный натрий

Теперь давайте поговорим о назначении реактора БР-5.

Первая и особенно важная задача нового реактора заключалась в том, чтобы испытать в радиационно-опасных условиях оборудование, которое могло быть сделано для натриевых систем. По сути дела, мы проверяли в радиационно-опасных условиях натриевый теплоноситель. До БР-5 опыт работы с натрием у нас был, но только на стендах, без радиации.

О недостатках натрия мы знали - горение на воздухе и взаимодействие с водой. Нужно было убедиться на практике, что с этими процессами можно бороться. Сразу хочу сказать, что опыт БР-5 и БР-10 показал - никаких особых сложностей из-за натрия у нас не возникло.

С водой у нас проблем не было по понятным причинам, а вот течи на воздух случались. Натрий вытекал, мы боролись с этим, определяли, как обнаруживать течи, как тушить натрий, и так далее. Нами был накоплен огромный опыт, использованный в дальнейшем для энергетических реакторов.

Можно Вас попросить немного поподробнее остановиться на этом вопросе? Каковы Ваши личные впечатления о натрии как человека, который всю жизнь был связан с натриевыми установками? Насколько он опасен в эксплуатации?

Начнём вот с чего. Натрий горит примерно в 10 раз менее интенсивно, чем бензин. Да, есть задымление, это неприятно, может нагреться бокс, оборудование… Но горение происходит спокойно, с небольшим пламенем, что очень упрощает тушение.

Второе. Когда рассуждают о горении натрия, всегда почему-то рисуют апокалипсические картины, исходя из неких предельных ситуаций - полный разрыв трубы и тому подобное. Но давайте рассмотрим БР-5 внимательнее. Давление мизерное, коррозии нет. Каким образом на нашем реакторе мог бы произойти разрыв трубы из нержавеющей стали??? Да никаким образом он не мог бы случиться. Собственно говоря, у нас его и не было за всю почти полувековую практику работы.

А что было? Бывали малые течи, которые фиксировались, после чего принимались соответствующие меры предосторожности - то есть, отсечение дефектных участков и тушение горения пролившегося натрия различными способами.

Пожалуй, самая неприятная ситуация на моей памяти, связанная с утечкой натрия, произошла на первых этапах работы БР-5 из-за неудачной конструкции электрообогрева. Что произошло? Электрообогрев прожёг трубу уровнемера. В результате, натрий вышел в механизмы перегрузки и попал в зазоры между реактором и системой защиты. Нам пришлось тогда повозиться с очисткой.

Немедленно были сделаны выводы. На БР-5 схема электрообогрева была изменена. Питание системы перевели через трансформатор с изолированной нулевой точкой. После такой модификации первое замыкание обогрева на корпус трубопровода обнаруживается, и выдается соответствующий сигнал - на отсечение, на отключение обогрева, на другие необходимые действия.

Теперь прожог стенки становится возможным только в случае пропуска первого сигнала. Такая система оправдала себя полностью, и после изменения системы электроподогрева прожогов более не случалось.

Конечно, нельзя списывать со счетов возможные ошибки персонала. На других аппаратах бывали ситуации, когда рабочие разрезали трубу не там, где нужно, и начиналась течь натрия. Да, такое иногда случается. Но примите, пожалуйста, к сведению, что на отечественном энергетическом реакторе БН-600 ни одна течь - в том числе, на первом контуре - не остановила реактор больше чем на один день! Это означает, что меры против течей натрия у нас в стране хорошо освоены.

Я добавлю. Мы в своё время проводили тщательный анализ, как сказались все отказы, связанные с химической активностью натрия, на параметрах эксплуатации БН-600. Мы получили, что все случившиеся на нём течи натрия на воздух и протечки между водой и натрием в совокупности привели к уменьшению КИУМ только на 0,1%. Вот всё, что "внёс" натрий в КИУМ! И я напомню, что БН-600 - это демонстрационный реактор.

Контроль герметичности

Я предлагаю вернуться к назначению БР-5. О проверке натрия и оборудования для натриевых реакторов в радиационно-опасных условиях я сказал. Следующая наша задача касалась испытаний тепловыделяющих сборок и элементов, которых было проведено много и разных. И наконец, мы выполняли и чисто экспериментальные работы.

Что входит в это понятие? Прежде всего, мы должны были оценить, в чём состоит проблема работы с негерметичными твэлами. Как это происходит, как это можно зафиксировать и можно ли отследить появление дефектных сборок в реакторе, без их выгрузки.

Надо сказать, что одно из громадных достижений БР-5 заключается в том, что на нашем реакторе были разработаны и проверены в деле многие важные системы - система контроля герметичности оболочек (КГО), система отмывки герметичных и негерметичных сборок во внереакторных условиях… В результате эксплуатации реактора удалось определить радиационные условия и радиационную обстановку для систем с натриевым теплоносителем, понять, что и в каких концентрациях переносится в натрии, какие активные коррозионные материалы циркулируют по контуру, и многое другое.

Верно ли, что на БР-5 проводились уникальные эксперименты на ТВЭЛах имеющих заранее нанесенные различные искусственные дефекты в оболочке?

Это у нас делалось, причём впервые в Советском Союзе. Была изготовлена партия твэлов с искусственными дефектами на разной высоте и различной формы. Далее мы начали отслеживать, как из них выходят осколки деления. Топливо облучалось в реакторе до 0,8% выгорания - на большее, к сожалению, у нас тогда сил не хватило.

Но, тем не менее, мы сумели измерить отклики - какой отклик вызывает тот или иной дефект в системе КГО. Это дало огромный массив материала для анализа и очень помогло в дальнейшем при проектировании энергетических реакторов.

Юрий Ервандович, в этом эксперименте вы отслеживали каждый твэл. А в штатных условиях у вас была такая возможность?

Нет. Если появлялся существенный естественный дефект, то нам приходилось останавливать реактор, выгружать для проверки ТВС и принимать по её итогам решение, как с ним справляться.

Французы на своих "Фениксе" и "Суперфениксе" ввели покассетную систему КГО. Оказалось, что это неоправданно - очень дорого и, в общем-то, не нужно. У нас в России подход более простой и при этом весьма эффективный. Так, на БН-600 внедрена система ССКГО с методиками, которые позволяют сказать - трещины (дефекты) появились в таком-то секторе. Сейчас программисты становятся настолько "нахальными" в хорошем смысле слова, что претендуют на определение места дефекта в пределах группы из 5-6 ТВС.

Как поддерживалось качество теплоносителя?

Следующая экспериментальная работа, выполненная на БР-5 - проверка технологии холодных ловушек.

Холодная ловушка есть устройство, предназначенное для поддержания теплоносителя в удовлетворительном состоянии с точки зрения примесей. Ещё до БР-5 мы испытывали ловушки на экспериментальных стендах и надеялись на то, что эти системы имеют хорошие перспективы для натриевых аппаратов. Так оно и вышло.

Для БР-5 была разработана холодная ловушка объёмом 200 литров, где теплоноситель охлаждался кипящим толуолом. Сработали они весьма неплохо, обеспечивали требуемый уровень чистоты натрия во всех режимах, в том числе, и во время аварийного загрязнения натрия в результате попадания воздуха через дефект в трубопроводе при вакуумировании контура.

Мы определили плюсы и минусы первой конструкции ловушки. Оказалось, что йод она аккумулирует полностью, а вот по цезию многое зависело от содержания в ловушке углеродных примесей. Мы установили также причины низкой ёмкости наших ловушек по примесям. Все собранные данные были переданы конструкторам, которые учли их при создании холодных ловушек для БОР-60, БН-350 и БН-600.

Дальше нам нужно было показать, как работают системы индикации примесей в натрии. Были сделаны пробковые индикаторы и электрохимические ячейки. Мы рассмотрели, как они эксплуатируются, что могут мерить, а что не могут. Были введены различные пробоотборники как для первого контура, так и для второго… Опять же, весь накопленный нами опыт пошёл в дело для последующих натриевых реакторов.

Уникальность исследований

Одной из самых интересных особенностей реактора БР-5 была его уникальная возможность для проведение исследований свойств материалов.

В большинстве экспериментальных аппаратов изучение свойств материалов сводится к установке в реактор макетов или образцов. А у нас впервые в мире - и, кстати говоря, больше нигде этот опыт повторен не был - была придумана специальная система. В её состав входил канал, куда вставлялся испытуемый материал. Имелась возможность нагрузить его снаружи соответствующими усилиями и отслеживать изменения механических свойств под влиянием нейтронного и гамма-потоков.

То есть, вы размещали проверяемое изделие прямо в реакторе?

Да, прямо в реактор, прямо в канал. Почему так было возможным? А у нас было всего лишь 2,5 метра высоты от места, где мы могли организовывать воздействие, до места, где находился образец. Ни в одном реакторе такого маленького расстояния не было!

Нами был проведен огромный объём материаловедческих работ. Например, были получены в динамике модули упругости для различных материалов. Всё это пошло в дело, попало в соответствующие документы, которые использовались при создании демонстрационных реакторов.

Кстати, а механические свойства материалов сильно менялись?

Менялись, и очень серьёзно. Причём в ряде случаев это оказалось для нас неожиданностью. Например, предполагалось, что модуль упругости при радиационном облучении не изменяется. А мы на измерениях получили обратный результат. Конечно, конкретные величины для сдвигов свойств зависят от конкретных материалов, но, тем не менее, мы показали, что пренебрегать этим эффектом нельзя.

Следующие достижения БР-5/БР-10 связаны с внереакторными исследованиями. Мы выпускали лавсановые плёнки. Было создано необходимое оборудование для получения плёнки с плотностью 108 дырок на см2. Пленка предназначалась для фильтров тонкой очистки воздуха и воды.

Медицинское использование… Об этом направлении можно рассказывать долго. У нас был так называемый медицинский узел Б-3, разработанный совместно с ИМР (теперь этот институт называется МНРЦ РАМН). За 16 лет его эксплуатации мы облучили около 500 онкологических больных.

Надо сказать, что все наши пациенты выжили. Мы облучали опухоли на носу, на коже… До внутренних органов, к сожалению, мы не добирались, но внешние органы лечили очень хорошо. Со стороны ИМР в этой работе принимали участие ведущие специалисты во главе с Юрием Станиславовичем Мардынским.

А изотопы вы нарабатывали?

Конечно. У нас имелись облучательные устройства, такие как ОУ-50 и ОУ-70. Что мы там получали? Естественно, 99Mo для генератора технеция, а также ещё целый ряд радиоизотопов для медицинского применения - различные изотопы фосфора, серы, 89Sr и многое другое.

Молибдена, между прочим, сейчас в мире не хватает, и ваш реактор очень не помешал бы.

Понимаю, но что поделать? Старый он уже был. Как-никак, 43 года безупречной службы.

Теперь таких сроков не бывает

Вы закрыли реактор в 2002 году. Что можно сказать о состоянии его конструкционных материалов?

Это очень важный и интересный вопрос! В процессе эксплуатации реактора мы провели обширное исследование конструкционных материалов, которые, я напомню, работали в среде натрия до 500°C. То есть, ещё раз повторю, это параметры, характерные для энергетических реакторов.

Итак, мы обследовали материалы и пришли к следующему выводу - их свойства остались на уровне исходных. Представляете, что значит натриевый теплоноситель?

Это по корпусу???

Подождите! Нас, прежде всего, интересовали трубопроводы. Что нам было важно показать? Требовалось убедиться, что натрий с точки зрения коррозии - не радиационного влияния, а коррозии! - является вполне приемлемым материалом. И именно такой результат и был получен в действительности.

Что касается корпуса, то, конечно же, вы понимаете, что там ситуация намного сложнее. На корпус влияет не только натрий, но и потоки нейтронов. Разумеется, там всегда будет наблюдаться формоизменение. Почему нам пришлось в своё время менять корпус? Да потому, что мы установили существенное отклонение его размеров от исходных.

Но - нейтроны нейтронами, а вот натрий ничего к изменениям параметров корпуса не добавил, и это принципиально важно! Распухание корпуса БР-5 с натрием связано не было. Иными словами, коррозионная активность натриевого теплоносителя оказалась настолько малой, что ситуацию с корпусом не ухудшила.

Вы упомянули сейчас, что на БР-5 производилась замена корпуса. Это уникальная операция, и хотелось бы поговорить по ней поподробнее. Прежде всего, давайте ещё раз уточним, зачем она потребовалась?

Мы к этой операции подступались дважды. В начале 70-ых годов у нас проходила первая реконструкция БР-5. Флюэнс на быстрых нейтронах для корпуса составлял тогда (2,2-4,0)×1022 см2. Рабочие температуры, напомню, доходили до 500°C.

Во время реконструкции мы промерили внутренний диаметр корпуса и получили распухание 1,5 мм на диаметре 330 мм. После соответствующих расчетов была установлена возможность дальнейшей эксплуатации корпуса без его замены.

Однако в конце 70-ых годов распухание превысило 3 мм. Более того, флюэнс подходил уже к 1023 см2. Когда посмотрели свойства материала с учётом распухания, то поняли, что рисковать нельзя. Поэтому мы и поменяли корпус.

А какие именно свойства?

Прочностные.

У БР-5 была также дополнительная конструктивная особенность - у нас при распухании возникали сложности с органами регулирования. Рост диаметра начинал влиять на надежность органов аварийной защиты. Если честно признаться, то у нас были даже случаи затирания этого органа. Это оказалось ещё одним важным аргументом в пользу замены корпуса. Мы решили не рисковать без нужды.

Звучит так просто - взяли и поменяли корпус реактора. А как это происходило на деле?

Общую картину я могу рассказать.

Что надо было сделать? Первое - разгрузить активную зону. Мы разгрузили все 120 ТВС и заменили их на стальные имитаторы. Второе - слить теплоноситель из первого контура. Потом, естественно, помыть контур от остатков натрия, дезактивировать соответствующим раствором, окончательно помыть его водой и высушить.

Конечно, я рассказываю сейчас очень укрупнено. Если вдаваться в детали, то у нас проводилась вакуумная отгонка натрия и ряд других важных операций. Всё это подробно будет изложено в докладах на конференции в ГНЦ РФ - ФЭИ, которая пройдёт в конце января этого года.

Далее мы стали думать, как подобраться к корпусу, как его разрезать и удалить? Ситуация была такая - корпус стоял в кожухе, причём и корпус, и кожух соединялись с выходными трубами и их кожухом. И всё это было в защите. Помимо такой, я бы сказал, геометрической сложности операции, дело усугублялось имевшейся наведенной активностью.

Поступили мы так. После проведения необходимых защитных мероприятий - где-то был добавлен свинец, где-то ещё что-то - был разрезан участок защитного кожуха трубопровода длиной 600 мм по радиусу. Участок сняли, добрались до трубы. Убрали её специальным дистанционным устройством, которое разрабатывал обнинский филиал НИКИМТ. То же самое было проделано и с входным участком.

На следующем этапе мы взялись за центральную трубу. В чём состояла проблема - мы не знали, может она сдвигаться или нет? Начали её поддёргивать, пришли к выводу, что может. И тогда, наконец, её подняли краном.

Тоже, конечно, легко говорить, что "взяли и подняли". На самом деле, разумеется, была прописана целая технология. Например - как поступать, если труба повиснет на кране, а кран дальше не пойдёт? В центральном зале в этот момент по процедуре людей не должно было быть. Пришлось продумывать целый комплекс систем и мероприятий, которые позволили бы убрать в таком случае трубу из зала. Слава Богу, эти меры нам не понадобились.

В итоге корпус реактора перенесли и разместили в заранее подготовленный каньон, а на его место поставили вновь изготовленный корпус. Всё, дело было сделано.

Сколько времени заняла вся операция по смене корпуса?

Месяц-полтора, от силы.

Сейчас таких сроков не бывает!

А что тут говорить-то? Я уже отмечал, что БР-5 был создан и пущен (!) за три года. В наши дни повторить это просто невозможно.

Ситуация изменилась… Сегодня без нормативов ничего не сделаешь. А в те времена были понятия "ответственный конструктор", "научный руководитель". Ответственные были. Они отвечали за то, что делали. В нашем случае наша ответственность сработала нормально. Мы знаем, к сожалению, что так бывало не всегда, и пример тому - авария на Чернобыльской АЭС.

И чтобы закончить тему, если бы мы руководствовались сегодняшними нормативами, то, я уверен, меньше, чем за 10 лет, мы с заменой корпуса и реконструкцией реактора БР-5 не справились.

Экзотика себя не оправдала

Хотелось бы вновь вернуться к первым дням БР-5. Откуда вы взяли натрий? Рассказывают, что с натрием в те времена были проблемы.

Нет, не было. Натрия в Советском Союзе производилось много. Это сейчас с ним есть проблемы, не будем уж вслух уточнять, какие… В 90-ые годы многие натриевые производства позакрывались из-за отсутствия потребностей в их продукции. А в СССР были Березники, потом Чирчикский комбинат.

Там была другая неприятность. На производстве натрий заливался в бочонки и сверху парафином. Поэтому для БР-5 натрий пришлось чистить с помощью дистилляции, а потом поддерживать его качество с помощью холодных ловушек.

Для энергетических реакторов всё было потом поставлено по-другому. На БН-600 натрий поставлялся в цистернах, технической чистоты.

А насосы натриевые были к моменту создания БР-5 разработаны?

Разрабатывать их пришлось за те полтора года, за которые создавался проект БР-5. Я лично принимал в этом процессе участие как представитель научного руководства.

Работали насосы, надо сказать, неплохо. Но вспомогательные системы у них получились слишком тяжёлые, в том смысле, что там было и масло, и водичка, и охлаждение. Поэтому, в конце концов, мы поменяли механические насосы на электромагнитные и считаем, что не ошиблись.

Есть, правда, у электромагнитных насосов один серьёзный недостаток - у них нет выбега. А это очень важный параметр для аварийного расхолаживания. На БР-5 мы с этим справились, но на энергетических реакторах всё-таки использовались механические насосы.

Фактически, электромагнитные насосы есть ещё только на БОР-60, на втором контуре. Можно сказать, что мы до этой технологии пока не доросли. Хотя я думаю, что придёт время, и мы сможем их освоить для будущих реакторов.

А во втором контуре у вас что было?

Сначала натрий-калий. Потом натрий. Почему поменяли? Оказалось, что с точки зрения технологических работ, натрий более предпочтителен.

Надо отметить следующие моменты. Первое, это то, что натрий-калий всё время жидкий. Казалось бы, это очень хорошо, и контур не нужно постоянно сильно подогревать. Но для эксплуатационников это означало, что они всё время имели дело с жидкостью, а не с твёрдым телом. Если сказать в одном предложении, то трубу с жидкостью не порежешь.

Второй сильный недостаток натрий-калия - он показал, что он более коррозионно активен, чем натрий. Поэтому мы и решили перейти на натрий и во втором контуре.

Но если всё-таки вспоминать о начале эксплуатации БР-5, то в одной из петель у нас стоял парогенератор натрий-калий/вода с ртутной прослойкой. Получалась такая экзотическая система - натрий/натрий-калий/ртуть/вода. Но, как и в БР-2, ртуть себя не оправдала, были протечки, и в итоге мы заменили парогенератор на воздушный теплообменник.

Три дополнительных мегаватта

В 70-ых годах вы модернизировали БР-5 до БР-10, в том числе, подняли мощность реактора. Это большая работа, и модернизацию часто сравнивают с новым строительством.

Как было сказано выше, в процессе эксплуатации выполнялись не только модернизации, но и замена корпуса реактора. Тем не менее мы сумели сделать это ограниченными силами. Для нас главная проблема заключалась только в поиске исполнителей и изготовителей корпуса. Мы нашли их - это горьковский ОКБМ. Они за поставленную задачу взялись и всё необходимое для нас сделали.

За счёт чего вы мощность подняли?

Как вы прекрасно знаете, с помощью органов регулирования мощность можно поднять хоть в 2 раза, хоть в 20, хоть в 200… А что толку, если её нельзя снять? (Юрий Ервандович смеётся).

Для конкретных условий на том же аппарате мы проанализировали, что мы можем получить, и остановились на 8 МВт.

А всё-таки, куда вы направили дополнительные 3 МВт?

Увеличили расход натрия и увеличили сток тепла через воздушные теплообменники в атмосферу.

Вы подняли расход - а с проблемой разрушения твэлов из-за этого вы не столкнулись?

Нет, расход остался тем же самым; был увеличен подогрев натрия в реакторе. На работе ТВЭЛов это практически не сказалосль.

По топливу вопрос. В установке использовалось большое число видов топлива. Для чего, и что это дало?

Для чего, это ясно. Надо было испытать разные виды топлива - оксиды, карбиды, нитриды. Кроме как у нас, сделать это было больше негде.

Мы поработали с карбидом и убедились, что топливо это нехорошее с точки зрения летучести и радиационной обстановки. Например, если выгрузить карбидный твэл с дефектом, то получаются большие загрязнения, так как топливо через неплотности оболочки ведет себя неприятным образом, пылит и распространяется. У меня лично сложилось ощущение, что такое топливо не подходит для дальнейшего применения.

Зато нитрид повёл себя достаточно неплохо. Мы получили на нём приличные выгорания, иногда до 10%. К сожалению, нельзя сказать, что это окончательные результаты - это, скорее, были пристрелочные эксперименты.

Проверять нужно не урановое нитридное топливо, а нитридную смесь урана и плутония. Второй момент, который нами не был исследован - для нитридов известно неприятное свойство разложения при высоких температурах, и это также нужно проверять в реакторных условиях.

Потоки и люди

Юрий Ервандович, Вы рассказали нам об очень интересной системе. Аппарат маленький по размерам, но его характеристики таковы, как и у энергетических реакторов. Так есть ли смысл создавать новые, более мощные исследовательские установки?

Дело в том, что вы не корректно формулируете вопрос. Всё-таки, получить данные за 10 лет или за 1 год - это для экспериментаторов разные вещи. Значит, если есть возможность сделать нейтронный поток порядка 1016 н/(см2×с), то извините, это обязательно надо сделать!

Для следующих экспериментальных быстрых реакторов нужно добиваться потока 1016 н/(см2×с), или близко к такому значению. Таким реактором может стать МБИР.

Кстати говоря, хочу напомнить, что до МБИР был другой проект, о котором несправедливо забывают. БРВ - быстрый реактор высокопоточный.

Его где собирались строить?

Там не было конкретной площадки, был только технический проект. Очень интересный реактор получался с точки зрения экспериментальных возможностей, но, к сожалению, проект этот впоследствии заглох. Как мне кажется, некоторые из заложенных в нём идей могли бы быть востребованы для МБИР.

Последний вопрос к Вам, Юрий Ервандович, который мы никак не можем не задать. Он, конечно же, о людях, о тех специалистах, кто стояли у истоков БР-5.

Создание БР-5 происходило в другие времена, когда ситуация была во многом другая. У нас был сплочённый коллектив. Александр Ильич Лейпунский лично занимался проблемами быстрых реакторов, причём занимался настолько тесно, что даже я, будучи инженером, всё время присутствовал у него на совещаниях. Представляете? Он мне поручал ответственнейшие конструкторские дела.

В отрасли была другая аура, если можно так выразиться. Мы работали по-другому и делали всё быстро. Отсюда вытекают и такие короткие сроки появления БР-5.

Всех участников создания этого реактора перечислить невозможно, поэтому я назову только некоторых. Конечно же, это Лейпунский. Он был "головой" и "двигателем" всех работ, имел большой вес наверху, мог "подтолкнуть", если возникали задержки. Следующий, безусловно, Олег Дмитриевич Казачковский.

А третьим человеком я бы назвал Пинхасика, начинавшего с БР-2 и ставшего начальником БР-5. Пинхасик Митя Самуилович - это официально. Мы, конечно, обращались к нему Дмитрий, потому что Митей называть его нам было неудобно.

Пинхасик был человек крупный, основательный, с очень серьёзным голосом и очень большим авторитетом. Он работал на востоке, на реакторах, и был там высоким чином. Придя в Обнинск, он по существу не имел никакого понятия о натрии, но настолько быстро влез в вопросы натрия, натрия-калия и ртути, что на самом деле стал фактически помощником Александра Ильича по всем техническим вопросам.

Митя Самуилович работал как раз в те времена, когда быстрая тематика развивалась бурно, и сделал по технике очень много - можно сказать, возглавлял инженерную часть этого направления.

Если ограничиться персоналиями, которые обеспечили надежную работу реактора, то это Аристархов Николай Николаевич, Карпов Аркадий Валентинович, Мосолов Василий Васильевич, Никулин Михаил Петрович, Крючков Евгений Александрович и вообще весь эксплуатационный персонал.

Большое спасибо Вам, Юрий Ервандович, за содержательное и интересное интервью для электронного издания AtomInfo.Ru.

Подготовили Игорь БАЛАКИН и Александр УВАРОВ (AtomInfo.Ru).

26 января в профилактории ГНЦ РФ - ФЭИ состоится юбилейная конференция "От исследований на реакторе БР-5 (БР-10) к проектам демонстрационных и энергетических быстрых реакторов". Конференция приурочена к 50-летию пуска в ГНЦ РФ - ФЭИ первого в Европе быстрого реактора БР-5.

С пресс-релизом, посвящённым конференции, можно ознакомиться на официальном сайте ГНЦ РФ - ФЭИ по адресу http://www.ippe.ru/new/news/59-1.php.

Официальными спонсорами конференции являются:

ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru

ДАТА: 19.01.2009

Темы: История, Интервью, Юрий Багдасаров, ФЭИ, БР-5

Rambler's Top100